东南大学检测技术第3次实验报告.docx

东南大学自动化学院实 验 报 告课程名称： 检测技术 第 3 次实验实验名称： 实验二十二 K热电偶测温特性实验 院（ 系）： 自动化 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 实 验 室： 常州楼5楼 实验组别： 同组人员： 实验时间： 2016年12月16日评定成绩： 审阅教师： 目 录实验二十二 K热电偶测温特性实验实验目的·······················································3基本原理·······················································3实验器材·······················································3热电偶使用说明·················································3实验步骤·······················································4实验数据处理···················································6实验二十二 K热电偶测温特性实验实验目的了解热电偶测温原理及方法和应用。基本原理热电偶测量温度的基本原理是热电效应。将 A 和 B 二种不同的导体首尾相连组成闭合回路，如果二连接点温度（T，T0）不同，则在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是将 A 和 B 二种不同的金属材料一端焊接而成。A 和 B 称为热电极，焊接的一端是接触热场的 T 端称为工作端或测量端，也称热端；未焊接的一端（接引线）处在温度 T0称为自由端或参考端，也称冷端。T 与 T0 的温差愈大，热电偶的输出电动势愈大；温差为０时，热电偶的输出电动势为０。因此，可以用测热电动势大小衡量温度的大小。国际上，将热电偶的 A、B 热电极材料不同分成若干分度号。如常用的Ｋ（镍铬-镍硅或镍铝）、Ｅ（镍铬-康铜）、Ｔ（铜-康铜）等等，并且有相应的分度表（见附录）即参考端温度为０℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表。可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。三、实验器材主机箱、温度源、Pt100 热电阻（用于温度源温度控制）、Ｋ热电偶（用于温度特性实验）、温度传感器实验模板、应变传感器实验模板（代替 mV 信号发生器）。四、热电偶使用说明热电偶由Ａ、Ｂ热电极材料及直径（偶丝直径）决定其测温范围。如Ｋ（镍铬-镍硅或镍铝）热电偶，偶丝直径 3.2mm 时测温范围０～1200℃。本实验用的Ｋ热电偶偶丝直径为 0.5mm，测温范围０～800℃。Ｅ（镍铬-康铜），偶丝直径 3.2mm 时测温范围-200～+750℃。实验用的Ｅ热电偶偶丝直径为 0.5mm，测温范围-200～+350℃。由于要求温度源温度＜200℃，所以，所有热电偶实际测温范围＜200℃。从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为 ０℃时才能正确测量测量端的温度，否则存在着参考端所处环境温度值误差。热电偶的分度表是定义在热电偶的参考端（冷端）为０℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端（热端）温度值的对应关系。热电偶测温时要对参考端（冷端）进行修正（补偿），计算公式：E（t，t0）= E（t，t0＇）+ E（t0＇，t0）式中：E（t，t0）— 热电偶测量端温度为ｔ，参考端温度为 t0 = ０℃ 时的热电势值；E（t，t0＇）— 热电偶测量温度ｔ，参考端温度为 t0＇不等于０℃ 时的热电势值；E（t0＇，t0）— 热电偶测量端温度为 t0＇，参考端温度为 t0 =０℃ 时的热电势值。例：用一支分度号为Ｋ（镍铬-镍硅）热电偶测量温度源的温度。工作时的参考端温度（室温）t0＇= 20℃，而测得热电偶输出的热电势（经过放大器放大的信号，假设放大器的增益ｋ=10）为 32.7mv。则 E（t，t0＇）= 32.7mV/10 = 3.27mV，那么热电偶测得温度源的温度是多少呢？解：由附录Ｋ热电偶分度表查得E（t0＇，t0）= E（20，0）= 0.798mV已测得E（t，t0＇）= 32.7mV/10 = 3.27mV故E（t，t0）= E（t，t0＇）+ E（t0＇，t0）= 3.27mV + 0.798mV = 4.068mV热电偶测量温度源的温度可以从分度表中查出，与 4.068mV 所对应的温度是 100℃。五、实验步骤1、在主机箱总电源、调节仪电源、温度源电源关闭的状态下，按图 6-6 示意图接线。2、调节温度传感器实验模板放大器的增益Ｋ=30 倍在图 6-6 中温度传感